Question

3．鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產業鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率，減少環境污染．

請回答下列問題：
（1）Fe位于元素周期表中第四周期第VIII族．
（2）寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經氯化得到四氯化鈦的化學方程式2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO
（3）制備TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，再經焙燒制得．寫出TiCl₄水解的化學方程式：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl．
（4）反應后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用蒸餾的方法分離得到Ti，依據下表信息，需加熱的溫度略高于1412℃即可．

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔點/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸點/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）電解食鹽水的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）Fe的原子序數為26，根據核外電子排布式確定在周期表中的位置；
（2）鈦鐵礦在高溫下與焦炭經氯化得到四氯化鈦，還生成氯化鐵、CO；
（3）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，同時生成HCl；
（4）真空蒸餾的方法分離得到Ti，由表格中數據可知，1412℃Mg、MgCl₂為氣態，而Ti沒有熔化；
（5）電解飽和食鹽水，依據電極反應判斷生成產物，書寫離子方程式．

解答 解：（1）Fe的原子序數為26，其最外層電子數為2，有4個電子層，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故處于第四周期第VIII族，
故答案為：第四周期第VIII族；
（2）鈦鐵礦在高溫下與焦炭經氯化得到四氯化鈦，還生成氯化鐵、CO，該反應為2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，
故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；
（3）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，同時生成HCl，水解方程式為：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl，
故答案為：TiCl₄+（2+x）H₂O=TiO₂．xH₂O↓+4HCl；
（4）真空蒸餾的方法分離得到Ti，由表格中數據可知，1412℃Mg、MgCl₂為氣態，而Ti沒有熔化，則選擇溫度略高于1412℃即可蒸餾分離，
故答案為：1412；
（5）電解飽和食鹽水，溶液中的氯離子在陽極失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大生成氫氧化鈉，反應的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑．

點評 本題以物質的分離提純流程考查化學反應、物質的分離方法及原子結構等，側重學生分析能力及知識遷移應用能力的考查，題目難度中等．